KPIs – Carregamento e Transporte

41 condições e manutenção dos pneus dos caminhões a fim de evitar possíveis incidentes devido a esforços, aumento de pressão e temperatura.

• Distância média de transporte: é essencial que o planejador defina as frentes a serem lavradas visando a menor DMT possível, mas sempre respeitando o plano de movimentação da mina e as necessidades de produção da usina, em conformidade e integração com o planejamento de longo prazo.

• Velocidades: estão relacionadas com as normas de segurança e com as condições das estradas. É importante atentar às condições, curvaturas e inclinações dos acessos, às sinalizações e às condições climáticas (período de chuva ou seca). Estes parâmetros influenciam no desenvolvimento de velocidades seguras e que aumentam a produtividade dos equipamentos.

42 movimentado em uma operação unitária (HARTMAN, 2002).

Taxa de produção

Produção teórica de massa ou volume de um equipamento por unidade de tempo. É usualmente expressa em horas, podendo ser relacionada a turno ou dia de trabalho (MOREIRA, 2018).

Volume da caçamba (Vc)

Representa a capacidade operacional e pode ser calculada pela equação (4) (MOREIRA, 2018).

𝑉𝑐 =(𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎 𝑎𝑑𝑚𝑖𝑠𝑠í𝑣𝑒𝑙 𝑛𝑎 𝑐𝑎ç𝑎𝑚𝑏𝑎)

(𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑜 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑡𝑜) (4)

Fator de Enchimento da Caçamba (Qu)

É um fator aplicável sobre a capacidade operacional da caçamba. Basicamente, está relacionado às características do material e/ou das condições dos desmontes, da altura da bancada e da forma de penetração do equipamento, como demonstrado na equação (5), onde Vc é o volume da caçamba e FEB seu fator de enchimento (MOREIRA, 2018).

𝑄𝑢 = 𝑉𝑐 × 𝐹𝐸𝐵 (5)

Empolamento (e)

Refere-se ao aumento do volume aparente de um material, ou seja, ocorre quando o material é fragmentado e removido de seu estado natural, passando de mais compacto para mais fragmentado (MOREIRA, 2018). Pode ser descrito pela equação (6):

𝑒𝑚𝑝𝑜𝑙𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑑𝑎 𝑓𝑟𝑎𝑔𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎çã𝑜

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑒𝑝𝑜𝑖𝑠 𝑑𝑎 𝑓𝑟𝑎𝑔𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎çã𝑜× 100 (6)

43 Carga de tombamento (tipping-load)

É a carga que faz com que uma escavadeira hidráulica alocada para alguma operação perca o equilíbrio e tombe (SILVA, 2018).

Carga útil (PayLoad)

Representa a massa de material (estéril ou minério) que o equipamento pode transportar sem que a operação seja colocada em risco. Não pode ultrapassar 80% da carga de tombamento (VIEIRA, 2021).

Disponibilidade

É um indicador de tempo que depende da manutenção (que pode ser preventiva ou corretiva), forma de operação e condição do equipamento, e que indica o tempo que o equipamento está apto para o trabalho. De acordo com Vieira (2021), divide-se em mecânica (considera as horas possíveis de serem trabalhadas menos as horas de manutenção) e em física (disponibilidade real da máquina). A disponibilidade física (DF) pode ser determinada através da equação (7), onde HC são as horas calendário, HM horas em manutenção e HD horas disponíveis.

𝐷𝐹 = 𝐻𝐶 − 𝐻𝑀

𝐻𝐶 × 100 =𝐻𝐷

𝐻𝐶× 100 (7)

Utilização

A utilização física representa o uso efetivo dos equipamentos, ou seja, o percentual das horas disponíveis para operação que realmente foram trabalhadas (VIEIRA, 2021). A utilização pode ser representada pela equação (8), onde HC são as horas calendário, HM horas em manutenção, HI horas improdutivas e HT horas trabalhadas.

44 𝑈𝐹 =(𝐻𝐶 − 𝐻𝑀 − 𝐻𝐼)

(𝐻𝐶 − 𝐻𝑀) × 100 =(𝐻𝐷 − 𝐻𝐼)

𝐻𝐷 × 100 = 𝐻𝑇

𝐻𝐷× 100 (8)

Rendimento Operacional (RO)

O rendimento operacional consiste no produto da DF pela UF, e representa a relação entre as horas efetivamente trabalhadas e as horas programadas. Pode ser expressa pela equação (9).

𝑅𝑂 = 𝐷𝐹

𝑈𝐹× 100 (9)

Overall Equipment Effectiveness (OEE)

É a eficiência global do equipamento. Para o cálculo é considerado a DF e UF realizadas e as produtividades realizada e planejada, como representado na equação (10).

𝐸𝐸 = 𝑅𝑂_{𝑟𝑒𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜}× (𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒_{𝑟𝑒𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑎}

𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒_{𝑝𝑙𝑎𝑛𝑒𝑗𝑎𝑑𝑎}) (10)

Resistência ao rolamento

É a medida da força necessária para superar o atrito interno dos rolamentos e o efeito de retardamento entre os pneus e o solo (SILVA, 2018).

Resistência de rampa

É a medida da força que, devido a gravidade, é necessária superar para movimentar a máquina em rampas, sendo elas desfavoráveis (aclives) ou favoráveis (declives).

Ciclo

45 Segundo Vieira (2021), refere-se às tarefas básicas relacionadas ao carregamento e transporte compondo um ciclo de operações. O somatório do tempo necessário para a realização destes ciclos é chamado de “tempo de ciclo”.

3.4.5.1 Tempos de Ciclo

O tempo de ciclo, como citado anteriormente, refere-se ao tempo total necessário para realizar os ciclos de uma operação. De acordo com Vieira (2021), o tempo de ciclo pode ser fixado a partir de fases distintas do ciclo de operações e medido através do intervalo de tempo decorrido quando um equipamento inicia uma operação até quando retorna para sua posição inicial. É possível observar, pela análise dos ciclos, que o mesmo pode ser decomposto em uma sequência de movimentos elementares que ocorrem repetidas vezes.

O ciclo de operação pode ser dividido, basicamente, em seis etapas: carregamento, transporte, descarga, retorno, posicionamento e atraso. Os tempos de ciclo também integram os KPIs utilizados para mensurar o desempenho das frotas de equipamentos de mina.

Ciclo de Carregamento

Segundo Coutinho (2017), uma das maiores diferenças entre as carregadeiras e as escavadeiras está no quesito mobilidade. No entanto, cada modelo de equipamento de carregamento e transporte possui uma capacidade específica de carga, sendo este um fator importante para determinar o número de passes da máquina de carga necessários para que o enchimento da caçamba do caminhão seja efetuado.

Peroni (2015) ressalta que a relação ótima do número de passes não deve ser menor do que 03 (três) e nem maior do que 06 (seis). Em situações em que isso ocorrer, deve-se revisar a adequação do equipamento de carregamento e/ou transporte visando aperfeiçoar o tempo de ciclo dos mesmos.

No caso das carregadeiras, cada passe é considerado como um ciclo de carregamento que pode ser descrito por: avanço até a pilha de material; recuo com caçamba carregada;

avanço até o caminhão; descarga; e retorno (COUTINHO, 2017).

Já para as escavadeiras, segundo Moreira (2018), o tempo de ciclo de carregamento pode ser determinado por: tempo de carregamento; tempo de rotação com caçamba

46 carregada; tempo de descarga ou basculamento; e tempo de rotação com caçamba descarregada.

A Figura 12 representa os ciclos de carregamento na Mina do Sapo.

Figura 12. Ciclo de Carregamento

Fonte: Acervo Anglo American

Ciclo de Transporte

Racia (2016) descreve que os ciclos dos equipamentos de transporte, geralmente, consistem em: tempo de manobra e posicionamento (TMP); tempo de carregamento (TC);

tempo de transporte carregado (TTC); tempo de manobra e basculamento (TMB); e tempo de transporte vazio (TTV). Em vista disso, a duração do tempo de ciclo é igual à soma dos cinco tempos, como demonstra a equação (11).

𝑇_{𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜} = 𝑇_𝑀𝑃 + 𝑇_𝐶+ 𝑇_𝑇𝐶+ 𝑇_𝑀𝐵+ 𝑇_𝑇𝑉 (11)

No que diz respeito ao tempo de carga, número de passes e tempo de transporte carregado, pode-se determiná-los utilizando as equações (12), (13) e (14), respectivamente.

𝑇_𝑇𝐶 = 𝑇𝑝𝑎𝑠𝑠𝑒 𝑑𝑎 𝑒𝑠𝑐𝑎𝑣𝑎𝑑𝑒𝑖𝑟𝑎× 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑒𝑠 (12)

𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑒𝑠 =𝑉_{𝑐𝑎𝑚𝑖𝑛ℎã𝑜}

𝑉_{𝑐𝑜𝑛𝑐ℎ𝑎} (13)

𝑡 = 𝑑

𝑉_𝑚 (14)

47 Onde, Vcaminhão, Vconcha, t, d e Vm, correspondem a volume da caçamba do caminhão, volume da concha da escavadeira, tempo de transporte, distância do ponto de carregamento ao ponto de descarga e velocidade média do caminhão, nesta ordem. A Figura 13 representa os ciclos de transporte na Mina do Sapo.

Figura 13. Ciclo de Transporte

Fonte: Acervo Anglo American